EP1300323A2 - Grossflächiges Karrosserieelement eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

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EP1300323A2
EP1300323A2 EP02020352A EP02020352A EP1300323A2 EP 1300323 A2 EP1300323 A2 EP 1300323A2 EP 02020352 A EP02020352 A EP 02020352A EP 02020352 A EP02020352 A EP 02020352A EP 1300323 A2 EP1300323 A2 EP 1300323A2
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leg
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Thomas Frank
Klaus Rathje
Oliver Tomlin
Maya Ziegs
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DaimlerChrysler AG
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    • B60R21/34—Protecting non-occupants of a vehicle, e.g. pedestrians
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R2021/343—Protecting non-occupants of a vehicle, e.g. pedestrians using deformable body panel, bodywork or components

Definitions

  • the invention relates to a large body element, in particular an engine or front hood of a motor vehicle, with thin-walled or flexible outer part and inner side Stiffening structure, which is an edge of the Karrosserieiatas arranged support structure has or is designed as such.
  • a corresponding hood is shown.
  • This consists essentially of a comparatively slightly curved outer panel, which is on the edge with an inside circumferential frame is connected, whose Frame parts are designed as a hat profile-like carrier.
  • a positive connection between the outer panel and the inside frame is created.
  • the body part is double-walled Plastic component formed, wherein the distance space between the two walls through a core of paper webs, Honeycomb or rigid foam is filled. With the exception of predetermined breaking areas is the core with the walls of the body part firmly connected, e.g. by gluing.
  • a front or body hood a motor vehicle formed as a composite component be, which consists essentially of a trained as a profile plate inside hood carrier, one on the outside arranged intermediate layer and arranged above it, forming the outside of the body part Cover plate is made, with an edge region of the hood part is formed by a separate, soft nose part.
  • This object is in body parts of the initially mentioned Art according to the invention solved in that at least a peripheral region of the body element, the support structure removed and separated from the adjacent edge of the body part and the outside part inside and / or below is arranged offset.
  • the invention is based on the general idea, impact-soft To ensure edge zones of the body part thereby that on the one hand edge for the impact of a Man's head optimized deformable structure and on the other hand a decoupled support structure to ensure the rigidity of the body part are provided.
  • the outer part in the area of a marginal Deformation of the body part as the inside the body part open U- or V-shaped profile is one of whose legs as part of the body outside and its other leg as a connection to the frame-like Support structure is formed.
  • This will be an in Direction of the edge of the body part over the supporting frame protruding bead and within the bead a distance space created between the support frame part and the body outside, so that the outer part on the one hand perpendicular to the outer surface in the direction of the support structure and on the other hand also in directions tangential to the body outside or in the vehicle longitudinal direction can give way backwards.
  • the load capacity of the transition region between the inner leg of the U- or V-profile and the Support structure without limiting the deformability of the U- or V-profile formed bead can be increased by that the inner U- or V-leg with the subsequent Support structure an obtuse V-profile with the other Leg facing V-opening forms.
  • FIG. 1 to 4 are schematic sectional views the front portion of a front hood part according to the invention and Fig. 5 is a sectional view corresponding to the section line V-V in FIG. 4.
  • the front part of a front hood can be 1 in a basically known manner, optionally with interposition not shown springs, on a frame part 2 of the body of a passenger car, also not shown hang up.
  • a hood-side support part is a hood-side support structure part 3, for example in the form of a frame cross member, provided, which decoupled from a hood outside forming outer part 4 and one the outer part. 4 forming planking is arranged: this has in the usual Bodywork made of sheet metal outer part 4 in the region of the front edge of the front hood 1 a U-shaped, optionally also V-like cross-section, such that on the support structure part 3 forward clearly protruding bead is formed, wherein the one U- or V-leg the bead the outer or top of the front hood 1 forms and the other U- or V-leg to the support structure part 3 firmly connected or is connected.
  • the U- or V-profile is towards the inside of the front hood 1 or in the reverse direction of the vehicle, i. the U- or V-profile forms together with the at the bottom Leg adjoining support structure part 3 a unilaterally offendes "Half-pipe”.
  • the lower leg of the U- or V-profile forms with the subsequent Area of the support structure part 3 an upward open channel with obtuse U-profile. This will in particular in the case of an arcuate support structure part 3 Rigidity of the composite of the two parts increased.
  • the lower Leg can thus without risk of deformation of a Hand to open the hood 1 are under attack.
  • a yielding Support member or sheet 5 may be arranged, the free edge directed diagonally upwards, but from the above Outer part 4 is spaced.
  • the outer part 4 can under Energy absorbing bending deformation in the vehicle longitudinal direction give way backwards and downwards without the Pedestrian collided with the support structure part 3.
  • this may also be provided, the room between the outer part 4 and the top of the support structure part 3 or the support member or sheet 5 at least partially with a compressible foam or the like. fill out or spurt.
  • the support structure part 3 can basically be configured as desired be, e.g. as a sheet metal profile part or as an extruded profile.
  • the embodiment of Fig. 2 differs from the Embodiment of Fig. 1 especially in that the outer part 4 via a fold with an outer part 4 to the support structure part 3 connecting connecting plate part 4 'is connected, which has a substantially S-shaped cross-section, such that the outer part 4 and the connection plate part 4 'together on the left in Fig. 2 edge of the structural part 3 forming hollow bead. So that can turn the front of the front cover 1 backwards and give way down.
  • the fold plane is preferably approximately across the collision of the vehicle with pedestrians expected direction of impact.
  • FIG. 3 shows that the support part or sheet 5 a to the outer part 4 substantially parallel extension 5 ' can, which in case of deformation of the outer part 4 after downwards acts as a support surface and due to its vertical Distance from the outer part only after a predetermined initial deformation the outer part as additional energy absorbing deflectable collecting surface is effective.
  • Fig. 4 is shown by way of example that the support member or sheet 5 in the region of a particularly bend yielding Zone with openings 6 may be provided to the rigidity of the sheet 5 in the or a bending zone to reduce.
  • the sectional view of FIG. 5 shows that the support surface section 5 'may have a wave-like shape such that this section partially adjacent to the outer part of the fourth and partially further away from the outer part 4 extends is.
  • the outer part 4 and the support structure part 3 can be made of the same or different materials, e.g. stolen and / or aluminum.

Abstract

Zum Schutz von Fußgängern bei Kollisionen mit einem Kraftfahrzeug besitzt das Karosserieelement (1) zumindest einen Randbereich mit von einer Tragstruktur (3) entkoppeltem Außenteil (4), derart, dass dem Tragstrukturteil (3) mittels des Außenteils eine energieabsorbierende Zone als Kollisionsschutz vorgeschaltet ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein großflächiges Karosserieelement, insbesondere eine Motor- bzw. Fronthaube eines Kraftfahrzeuges, mit dünnwandigem bzw. biegeweichem Außenteil und innenseitiger Versteifungsstruktur, welche eine randseitig des Karrosserieelementes angeordnete Tragstruktur aufweist bzw. als solche ausgebildet ist.
In der DE 25 58 332 A1 ist eine entsprechende Haube dargestellt. Diese besteht im wesentlichen aus einem vergleichsweise schwach gewölbten Außenblech, welches randseitig mit einem innenseitig umlaufenden Rahmen verbunden ist, dessen Rahmenteile als hutprofilartige Träger ausgebildet sind. Dabei ist die Innenseite des Außenbleches stoffschlüssig mit den Flanschen des Hutprofiles verbunden, so dass der Mittelbereich des Hutprofiles zwischen dessen Flanschen zusammen mit dem diesen Bereich überdeckenden Teiles Außenbleches ein rohrförmig geschlossenes Profil bildet. Darüber hinaus ist das Außenblech an den Rändern des Karosserieteiles um den randseitigen Flansch des Hutprofiles U-förmig umgeschlagen, so dass der vorgenannte Flansch entsprechend verstärkt und zusätzlich eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Außenblech und dem innenseitigen Rahmen geschaffen wird. Um einerseits eine gewichtssparende Ausbildung des Karosserieteiles und andererseits eine hinreichende Biegesteifigkeit der Mittelzone des Karosserieteiles gewährleisten zu können, ist das Außenblech innenseitig durch ein flächiges Element versteift. Dieses kann in Form eines aus Draht oder durch Stanzung eines Metallteiles hergestellten Gitters ausgebildet und mit dem Außenblech verklebt sein.
Aus der DE 199 29 048 A1 ist ein ähnliches Karosserieelement bekannt, welches als Motorhaube eines Kraftfahrzeuges ausgebildet ist. Hier ist wiederum ein dünnwandiges Außenblech, dessen Oberseite eine Oberfläche der Karosserie bildet, mit einem rahmenartigen Innenblech verbunden, dessen Außenrandkontur weitestgehend mit der Außenrandkontur des Außenbleches übereinstimmt, so dass Außenblech und Innenblech durch Bördeln und/oder Schweißpunkte oder Schweißlinien miteinander verbunden werden können. Innerhalb der Rahmenöffnung des Innenbleches ist ein zur Dämpfung von Schwingungen des Außenbleches dienendes Schaumstoffteil angeordnet, welches vorzugsweise vollflächig an der Innenseite des Außenbleches anliegt und dementsprechend an die Wölbung des Außenbleches angepaßt ist. Auf diese Weise wird einerseits eine Dämpfung von Karosseriegeräuschen ermöglicht. Andererseits kann das Karosserieelement aufprallweich ausgebildet sein.
Aus der DE 35 46 050 A1 ist ein als Kunststoffbauteil ausgebildetes stoßaufnehmendes Karosserieaußenteil für Kraftfahrzeuge bekannt. Dabei ist das Karosserieteil als doppelwandiges Kunststoffbauteil ausgebildet, wobei der Abstandsraum zwischen den beiden Wänden durch einen Kern aus Papierstegen, Waben oder Hartschaum ausgefüllt wird. Mit Ausnahme von Sollbruchbereichen ist der Kern mit den Wänden des Karosserieteiles fest verbunden, z.B. durch Klebung.
Gemäß der EP 1 000 821 A2 kann eine Front- bzw. Karosseriehaube eines Kraftfahrzeuges als Verbundbauteil ausgebildet sein, welches im wesentlichen aus einem als Profilplatte ausgebildeten innenseitigen Haubenträger, einer auf dessen Außenseite angeordneten Zwischenschicht sowie einem darüber angeordneten, die Außenseite des Karosserieteiles bildenden Deckblech besteht, wobei ein Randbereich des Haubenteiles durch ein gesondertes, weiches Nasenteil gebildet wird. Auf diese Weise soll eine insgesamt aufprallweiche Haube geschaffen werden.
Diese bekannten Karosserieteile besitzen zwar zumindest bereichsweise eine größere Nachgiebigkeit, wie sie zur Vermeidung von Verletzungen von Fußgängern bei Kollisionen mit Kraftfahrzeugen erwünscht ist. Jedoch sind die vorangehend beschriebenen Karosserieteile noch nicht optimal, weil die Tragstruktur noch erhebliche Verletzungsgefahren für Fußgänger mit sich bringt und/oder der für die Herstellung der Karosserieteile notwendige Aufwand unerwünscht hoch ist.
Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, aufprallweiche Karosserieteile zu schaffen, die einerseits in herkömmlicher Weise als Blechteile herstellbar sind und andererseits auch an Randbereichen des Karosserieteiles zumindest bereichsweise nachgiebig sind.
Diese Aufgabe wird bei Karosserieteilen der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an zumindest einem randseitigen Bereich des Karosserieelementes die Tragstruktur entfernt und gesondert vom benachbarten Rand des Karosserieteiles und des Außenteiles nach innen und/oder unten versetzt angeordnet ist.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, aufprallweiche Randzonen des Karosserieteiles dadurch zu gewährleisten, dass randseitig einerseits eine für den Aufprall eines Kopfes eines Menschen optimierte verformbare Struktur und andererseits eine davon entkoppelte Tragstruktur zur Gewährleistung der Steifigkeit des Karosserieteils vorgesehen sind.
Insbesondere ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass das Außenteil im Bereich eines randseitigen Verformungsbereiches des Karosserieteiles als zur Innenseite des Karosserieteiles offenes U- bzw. V-Profil ausgebildet ist, dessen einer Schenkel als Teilbereich der Karosserieaußenseite und dessen anderer Schenkel als Anschluß an die rahmenartige Tragstruktur ausgebildet ist. Damit werden ein in Richtung des Randes des Karosserieteiles über den Tragrahmen hinausragender Wulst sowie innerhalb des Wulstes ein Abstandraum zwischen Tragrahmenteil und Karosserieaußenseite geschaffen, so dass das Außenteil einerseits senkrecht zur Außenoberfläche in Richtung der Tragstruktur und andererseits auch in Richtungen tangential zur Karosserieaußenseite bzw. in Fahrzeuglängsrichtung nach rückwärts nachgeben kann.
Weiterhin ist vorteilhaft, dass der vorgenannte Wulst an seinem an den Tragrahmen anschließenden Schenkel von einer den Rand des Karosserieteiles umgreifenden Hand ohne Gefahr einer Verformung untergriffen werden kann, um beispielsweise eine durch das Karosserieteil gebildete Haube zu öffnen.
Gegebenenfalls kann die Belastbarkeit des Übergangsbereiches zwischen dem inneren Schenkel des U- bzw. V-Profils und der Tragstruktur ohne Einschränkung der Verformbarkeit des durch das U- bzw. V-Profil gebildeten Wulstes dadurch erhöht werden, dass der innere U- bzw. V-Schenkel mit der anschließenden Tragstruktur ein stumpfwinkliges V-Profil mit dem anderen Schenkel zugewandter V-Öffnung bildet.
Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert wird.
Dabei zeigen die Fig. 1 bis 4 schematisierte Schnittbilder des Frontbereiches eines erfindungsgemäßen Vorderhaubenteiles und die Fig. 5 ein Schnittbild entsprechend der Schnittlinie V-V in Fig. 4.
Gemäß der Fig. 1 läßt sich der vordere Teil einer Fronthaube 1 in grundsätzlich bekannter Weise, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung nicht dargestellter Federn, auf ein Zargenteil 2 der Karosserie eines ebenfalls nicht dargestellten Personenkraftwagens auflegen.
Als haubenseitiges Auflagerteil ist ein haubenseitiges Tragstrukturteil 3, beispielsweise in Form eines Rahmenquergliedes, vorgesehen, welches entkoppelt von einem die Haubenaußenseite bildenden Außenteil 4 bzw. einer das Außenteil 4 bildenden Beplankung angeordnet ist: Dazu besitzt das in üblicher Karosserietechnik aus Blech hergestellte Außenteil 4 im Bereich des vorderen Randes der Fronthaube 1 einen U-förmigen, gegebenenfalls auch V-ähnlichen Querschnitt, derart, dass ein über das Tragstrukturteil 3 nach vorne deutlich hinausragender Wulst gebildet wird, wobei der eine U- bzw. V-Schenkel des Wulstes die Außen- bzw. Oberseite der Fronthaube 1 bildet und der andere U- bzw. V-Schenkel an das Tragstrukturteil 3 fest anschließt bzw. angebunden ist.
Das U- bzw. V-Profil ist zur Innenseite des Fronthaube 1 hin bzw. in Rückwärtsrichtung des Fahrzeuges geöffnet, d.h. das U- bzw. V-Profil bildet zusammen mit dem an den unteren Schenkel anschließenden Tragstrukturteil 3 ein einseitig offendes "Halbrohr".
Der untere Schenkel des U- bzw. V-Profils bildet mit dem anschließenden Bereich des Tragstrukturteils 3 eine nach oben geöffnete Rinne mit stumpfwinkligem U-Profil. Dadurch wird insbesondere bei einem bogenförmigen Tragstrukturteil 3 die Steifigkeit des Verbundes der beiden Teile erhöht. Der untere Schenkel kann somit ohne Gefahr einer Verformung von einer Hand zum Öffnen der Haube 1 untergriffen werden.
Gegebenenfalls kann noch am in Rückwärtsrichtung des Fahrzeuges weisenden Rand des Tragstrukturteiles 3 ein nachgiebiges Stützteil bzw. -blech 5 angeordnet sein, dessen freier Rand nach schräg oben gerichtet, jedoch vom darüber erstreckten Außenteil 4 beabstandet ist.
Falls bei einem Unfall des Fahrzeuges ein Fußgänger gegen bzw. auf die Fronthaube 1 fällt, kann das Außenteil 4 unter energieabsorbierender Biegeverformung in Fahrzeuglängsrichtung nach rückwärts sowie nach unten nachgeben, ohne dass der Fußgänger mit dem Tragstrukturteil 3 kollidiert.
Bei entsprechend starker Verbiegung des Außenteiles 4 stützt sich dieses auf dem biegefähigen Stützteil bzw. -blech 5 ab, so dass eine gewünschte Progressivität des Verformungswiderstandes des Außenteiles 4 gewährt wird.
Gegebenenfalls kann hierzu auch vorgesehen sein, den Raum zwischen dem Außenteil 4 und der Oberseite des Tragstrukturteiles 3 bzw. des Stützteiles oder -bleches 5 zumindest teilweise mit einem komprimierbaren Schaumstoff od.dgl. ausfüllen oder auszuspritzen.
Das Tragstrukturteil 3 kann grundsätzlich beliebig ausgebildet sein, z.B. als Blech-Profilteil oder als Strangpreßprofil.
Die Ausführungsform der Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 1 vor allem dadurch, dass das Außenteil 4 über einen Falz mit einem das Außenteil 4 an das Tragstrukturteil 3 anbindenden Anschlußblechteil 4' verbunden ist, welches einen im wesentlichen S-förmigen Querschnitt aufweist, derart, dass das Außenteil 4 und das Anschlußblechteil 4' gemeinsam einen über den in Fig. 2 linken Rand des Strukturteiles 3 hinausragenden hohlen Wulst bilden. Damit kann wiederum der Vorderbereich der Fronthaube 1 nach rückwärts sowie nach unten nachgeben. Die Falzebene liegt vorzugsweise etwa quer zu der bei Kollisionen des Fahrzeuges mit Fußgängern zu erwartenden Aufschlagrichtung.
Das Beispiel der Fig. 3 zeigt, dass das Stützteil bzw. -blech 5 einen zum Außenteil 4 im wesentlichen parallelen Fortsatz 5' aufweisen kann, welcher bei Verformung des Außenteiles 4 nach abwärts als Abstützfläche wirkt und aufgrund seines vertikalen Abstandes vom Außenteil erst nach einer vorgegebenen Anfangsverformung des Außenteiles als zusätzliche energieabsorbierend verbiegbare Auffangfläche wirksam wird.
In Fig. 4 ist beispielhaft dargestellt, dass das Stützteil bzw. -blech 5 im Bereich einer besonders biegenachgiebigen Zone mit Öffnungen 6 versehen sein kann, um die Steifigkeit des Bleches 5 in der bzw. einer Biegezone zu vermindern.
Das Schnittbild der Fig. 5 zeigt, dass der Stützflächenabschnitt 5' eine wellenartige Form aufweisen kann, derart, dass dieser Abschnitt bereichsweise eng benachbart zum Außenteil 4 und bereichsweise weiter entfernt vom Außenteil 4 erstreckt ist.
Das Außenteil 4 und das Tragstrukturteil 3 können aus gleichen oder unterschiedlichen Materialien bestehen, z.B. Stahl und/oder Aluminium.

Claims (6)

  1. Großflächiges Karosserieelement, insbesondere Motor- oder Fronthaube (1) eines Kraftfahrzeuges, insbesondere Personenkraftwagens, mit dünnwandigem bzw. biegeweichem Außenteil (4) und innenseitiger Versteifungsstruktur, welche eine randseitig des Karosserieelmentes angeordnete Tragstruktur (3) aufweist bzw. als solche ausgebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem randseitigen Verformungsbereich des Karosserieelementes die Tragstruktur (3) entfernt und gesondert vom benachbarten Rand des Karosserieteiles (1) und des Außenteiles (4) nach innen versetzt angeordnet ist.
  2. Karosserieteil nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Außenteil (4) im Bereich des randseitigen Verformungsbereiches als zur Karosserieinnenseite offendes U- bzw. V-Profil ausgebildet ist, dessen einer Schenkel als Teil der Karosserieaußenseite und dessen anderer Schenkel als Anschluß an die rahmenartige Tragstruktur (3) ausgebildet ist.
  3. Karosserieteil nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass das U-Profil zwischen seinen Schenkeln einen V-förmig profilierten Knick mit geringem Krümmungsradius aufweist.
  4. Karosserieteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (3) zumindest bereichsweise rohrähnlich geschlossenes Profil aufweist.
  5. Karosserieteil nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der innere U- bzw. V-Schenkel mit der anschließenden Tragstruktur (3) ein stumpfwinkliges V-Profil mit zur Karosserieaußenseite hin weisender V-Öffnung bildet.
  6. Karosserieteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass an der Tragstruktur (3) ein energieabsorbierend verformbares Stützteil bzw. -blech (5) angeordnet ist, auf das sich das Außenteil (4) bei entsprechender Verformung auflegt.
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